350 руб
Журнал «Антенны» №10 за 2017 г.
Статья в номере:
Локальный фазовый центр антенны и его годограф: методология, техника вычислений
Тип статьи: научная статья
УДК: 621.396.67.012.12
Ключевые слова: антенная решетка поле излучения кривизна фазовый центр годограф техника вычислений.
Авторы:

Ю. И. Чони – к.т.н., доцент, Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева − КАИ E-mail: tchoni@rambler.ru

Аннотация:

Рассмотрены особенности вычисления координат локального фазового центра (ЛФЦ) антенны, порождаемые как долей неопределенности в самом понятии ЛФЦ, так и необходимостью исключить скачки фазы при вычислении обратных тригонометрических функций. Отмечено, что координаты ЛФЦ зависят от направления наблюдения, при изменении которого в общем случае ЛФЦ описывает поверхность в трехмерном пространстве, а в двухмерной ситуации − линию-годограф, зачастую причудливой конфигурации. На примерах кольцевой антенной решетки с кардиоидными индивидуальными диаграммами сопоставлены результаты расчетов для трех разновидностей алгоритмов и продемонстрированы годографы ЛФЦ. Показано, что вычисление ЛФЦ как центра кривизны кривой фазового фронта может приводить к ошибочным результатам, противоречащим физическому смыслу.

Страницы: 36-45
Список источников
  1. Carter D. Phase centers of microwave antennas // IRE Trans. on Antennas and Propagation. 1956. V. 4. P. 597–600.
  2. Sander S., Cheng D. Phase center of helical beam antennas // IRE Internat. Convention Record. 1958. V. 6. P. 152–157.
  3. Вольперт А.Р. О фазовом центре антенны // Радиотехника. 1961. Т. 16. № 3. С. 3−12.
  4. Muehldorf E.I. The phase center of horn antennas // IEEE Trans. on Antennas and Propagation 1970. V. 18. P. 753–760.
  5. Kildal P.S. Combined E- and H-plane phase centers of antenna feeds // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1983. V. 31.
    1. 199–202.
  6. Rao K.S., Shafai L. Phase centre calculation of reflector antenna feeds // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1984. V. 32.
    1. 740–742.
  7. Teichman M. Precision phase center measurements of horn antennas // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 1970. V. 18.
    1. 689–690.
  8. Патент № 1350625 СССР. Способ определения фазового центра антенны / И.Н. Гвоздев, В.В. Иванов, А.В. Соснин, В.П. Чернолес. Опубл. 07.11.1987.
  9. Патент № 1702325 СССР. Способ определения фазового центра антенны / И.А. Винтер, А.С. Паутов. Опубл. 30.12.1991.
  10. Hussein Z.A., Rengarajan S.R. Ground plane effects on quadrifilar helix antenna phase center and radiation characteristics for GPS applications // Antennas and Propagation Society Internat. Symp. Digest. 1991. P. 1594–1597.
  11. Prata A. Misaligned antenna phase-center determination using measured phase patterns // IPN Progress Report 42-150. 2002. P. 1–9.
  12. Akrour B., Santerre R., Geiger A. Calibrating antenna phase centers. A tale of two methods // GPS World. February 2005. P. 49–53. URL: http://www2.unb.ca/gge/Resources/gpsworld.february05.pdf (дата обращения: июль 2017 г.).
  13. Choni Yu.I. Hodograph of antenna’s local phase center: computation and analysis // IEEE Trans. on Antennas and Propagation. 2015. V. 63. P. 2819–2823.
  14. Проценко М.Б., Нестерук С.В. Особенности расчета и анализ местоположения локального фазового центра антенны с эллиптической поляризацией // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. 2006. № 2. С. 6–10.
  15. Chen A., Su D. The effects of near-field factors on rectangular horn antenna's phase center // 7th Internat. Symp. Antennas, Propagation & EM Theory. 2006. P. 1–4.
  16. Deboux P., Verdin B., Pichardo S. Calculation of the phase-center offset from 2D antenna radiation patterns // Proc. SPIE 9461. Radar Sensor Technology XIX; Active and Passive Signatures VI, 946102. May, 2015.
  17. Подкорытов А.Н. Математическая модель смещения фазовых центров антенн при высокоточном местоопределении в глобальных навигационных комплексах // Электронный журнал «Труды МАИ». 2012. Вып. 50. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=28680.
  18. Zhang C., Lin S. UWB antipodal Vivaldi antennas with protruded dielectric rods for higher gain, symmetric patterns and minimal phase center variations // Proc. IEEE Antennas Propagation Soc. Int. Symp. 2007. P. 1973–1976.
  19. Владимиров В.М., Марков В.В., Шепов В.Н. Щелевая полосковая антенна круговой поляризации с дополнительными спиральными щелями в излучателе // Изв. ВУЗов. Физика. 2013. Т. 56. № 8/2. С. 97–101.
  20. Wang X., Yao J., Lu X., Lu W. Research on phase center stability of circularly polarized patch antennas for GPS applications // IEEE 4th Asia-Pacific Conf. Antennas and Propagation (APCAP). 2015. P. 362–365.
  21. Патент № 2326393 РФ. Способ определения положения фазового центра антенны / П.В. Миляев, А.П. Миляев, В.Л. Морев, Ю.Н. Калинин. Опубл. 10.06.2008.
  22. Padilla1 P., Fernandez J.M., Padilla1 J.L., Exposito-Domınguez G., Sierra-Castaner M., Galocha B. Comparison of different methods for the experimental antenna phase center determination using a planar acquisition system. // Progress in Electromagnetics Research. 2013. V. 135. P. 331–346.
  23. Chen Y., Vaughan R.G. Determining the three-dimensional phase center of an antenna // 2014 XXXIth URSI General Assembly and Scien. Symp. 2014. P. 1–4.
  24. Калинин Ю.Н. Измерение координат фазового центра антенны // Антенны. 2014. № 4. С. 54−62.
  25. Хабиров Д.О., Удров М.А. Методика определения координат центра излучения антенны и практические аспекты ее применения // Известия ВУЗов России. Радиоэлектроника. 2015. № 3. C. 30–33.
  26. Чони Ю.И. Синтез антенн по заданной амплитудной диаграмме направленности // Радиотехника и электроника. 1971. Т. 15. № 5. С. 726–734.
Дата поступления: 21 июля 2017 г.